采煤礦工程培訓課程設(shè)計

1、采 06 級課程設(shè)計說明書學 校：河北工程大學 學 院：資源學院 專業(yè)班級：采礦（ 1）班 姓 名：周萬存 指導教師：李新旺 設(shè)計日期： 目錄第一章：課程設(shè)計大綱2第二章：采區(qū)開采范圍及地質(zhì)情況3第三章：米區(qū)工業(yè)和可米儲量 6第四章：采區(qū)巷道布置8第五章：采煤方法及回采工藝 14第六章：采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 18第七章：采區(qū)巷道斷面設(shè)計 21第八章：采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備27第九章：采區(qū)主要經(jīng)濟技術(shù)指標3536第十章：安全措施第一章 課程設(shè)計大綱 一、實踐課程的性質(zhì)、目的與任務(wù) 采礦工程專業(yè)課程設(shè)計是采礦工程專業(yè)學生一項實踐性的教學環(huán)節(jié)。 是在“礦山 壓力及其控制”、“井巷工程”、“采煤方法”、

2、“礦井設(shè)計”等課程的理論教學和生 產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上，通過采區(qū)設(shè)計把理論知識融會貫通于實踐的綜合性的教學過 程。通過采區(qū)設(shè)計要達到下列目的：1. 系統(tǒng)地靈活運用和鞏固所學的理論知識；2. 掌握采區(qū)開采設(shè)計的步驟和方法；3. 提高和培養(yǎng)學生文字編寫、繪圖、計算和分析問題、解決問題的能力。 本課程設(shè)計的主要任務(wù)是：1. 編寫采區(qū)設(shè)計說明書一份（3050頁）；2. 設(shè)計圖紙部分： 采區(qū)巷道布置平、剖面圖（平面圖1: 2000,剖面圖1: 1000）; 工作面布置圖（平面圖 1： 100或1： 200,剖面圖1： 100或1： 50）,其中附 工作面循環(huán)作業(yè)圖表、工作面技術(shù)經(jīng)濟指標表及工人出勤表； 二、課

3、程設(shè)計的基本要求1. 加深對采礦工程專業(yè)所學理論的認識和理解，提高對就業(yè)崗位的感性認識；2. 使學生在課程設(shè)計過程中，獨立完成教學要求，提高設(shè)計工作能力；3. 使學生能熟練采區(qū)設(shè)計內(nèi)容級步驟，提高和培養(yǎng)學生文字編寫、繪圖、計算和 分析問題、解決問題的能力。第二章 采區(qū)開采范圍及地質(zhì)情況一. 采區(qū)的位置及開采范圍本采區(qū)位于河北某礦4采區(qū)（二水平），走向長度2125m,傾向長度1150m/cos13 =1185m。煤層面積 2518125m2.二. 采區(qū)地質(zhì)1 、地質(zhì)構(gòu)造： 本井田儲量豐富、地質(zhì)構(gòu)造中等，井田為單斜構(gòu)造，以斷裂構(gòu)造為主。礦井地質(zhì) 構(gòu)造簡單。地層走向為34 o傾向向東南傾斜，傾角10

4、o 15q其特點是斷層少， 褶曲起伏變化較小，對開采影響不大；對礦井開采，尤其是初期開采影響很小。2、煤層本井田共有3個煤層，煤層總厚17.44m,含煤系數(shù)為8.7%。不穩(wěn)定的煤層為10、 11 、 12 號煤層，詳見可采煤層特征表。表1含煤地 層煤層 編號可米厚度(m)最小-最 大平均煤層 結(jié)構(gòu)煤層間距(m)最小-最大 平均頂板巖性底板巖性穩(wěn)定性侏羅系10#2.08較簡單8.40細砂巖、粉 砂巖細砂巖不穩(wěn)定11#1.81較簡單粉細砂巖、 砂質(zhì)泥巖粉砂巖、細 砂巖不穩(wěn)定63.8312#3.5較簡單粉砂巖、砂質(zhì)泥巖粉砂巖、泥巖不穩(wěn)定各可采煤層頂?shù)装鍘r性各煤層相差不大， 煤層頂板一般為粉砂巖和細砂

5、巖，底板 為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。三開采技術(shù)條件經(jīng)地質(zhì)分析及預(yù)測，12#煤瓦斯涌出量小于1m3/t，煤層最大瓦斯涌出量2m3/t, 為低瓦斯礦井。經(jīng)鑒定本礦井為低瓦斯礦井，12#煤瓦斯絕對涌出量4.0 m3/min。 根據(jù)地質(zhì)報告提供的資料，煤塵無爆炸危險性，自燃傾向等級為三類不易自燃煤 層。根據(jù)70個鉆孔井溫測量結(jié)果分析，本井田地溫梯度在距地表深度1100m以上為 1.492.81 T /100m，低于或接近正常地溫梯度(3C /100m);僅在距地表深度 11001200m之間地溫度為3.1 T/100m，略高于正常地溫梯度。因此，本井田屬 于正常地溫梯度區(qū)。各煤層的頂?shù)装鍘r性多為砂巖、泥巖、

6、砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，頂板易于冒落，屬中 等條件的頂板管理方法。井田內(nèi)基本無小窯開米，現(xiàn)開米與基建的小井都在井田淺部以外。本礦井屬水文地質(zhì)條件簡單的礦井，絕大部分煤層位于奧灰水位以上，僅深部很少部分受奧灰水影響。本礦井開采的不利因素主要是瓦斯涌出量大，需采取抽放措施，對將來開采有一定影響。四、水文地質(zhì)特征(一)、含水層本礦井自奧陶系灰?guī)r至第四系沖積層共劃分為7個含水層，自上而下分別為第四系卵石層、二迭系石盒子組砂巖、山西組大煤頂板砂巖、太原群野青灰?guī)r、伏青 灰?guī)r、大青灰?guī)r及奧陶系灰?guī)r含水層，分述如下：(1) 第四系卵石層含水層卵石層厚度6.4594m, 般5060m,總的趨向南、北厚，中部及西部薄

7、，間 夾34層粘性土透鏡體，卵石層一般為粘土所膠結(jié)，富水性較弱，單位涌水量為 1.7843.883L/m.s。（2）二迭系石盒子組砂巖含水層 本含水層可分為石盒子組三段砂巖和石盒子組一、二段砂巖兩組。 石盒子組三段砂巖為灰白色中、粗粒砂巖，硅質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，底部為粗粒砂巖， 含小礫石，厚度較穩(wěn)定，一般在 40m 左右，漏水孔多分布在此層。為一富水性 弱的含水層。石盒子組一、二段砂巖為灰綠色及深灰色中、細粒砂巖，分布有 24 層。為一富 水性弱的含水層。大多為回采塌陷后，下部砂巖將參于礦坑充水。（3）山西組 2 號煤頂板砂巖含水層本含水層為 2 號煤層直接或間接頂板， 層位不穩(wěn)定， 厚度變化較大，

8、 厚 0 19m， 一般68m。為富水性弱的承壓裂隙水含水層。（ 4）野青灰?guī)r含水層野青灰?guī)r厚度02.78m, 一般厚0.81.1m。砂巖以淺灰色細、中粒砂巖為主， 在井田南北部厚，中部厚度變薄，本層為富水性弱的溶洞裂隙承壓含水層。（5）伏青灰?guī)r含水層本層厚度04.49m, 般厚度2.53.5m,厚度穩(wěn)定。該層透水性較差。為一富 水性中等的裂隙水含水層，單位涌水量為 0.0345L/m.s。（6）大青灰?guī)r含水層本層厚度0.68.54m, 般厚度56m,厚度變化較大，裂隙發(fā)育。為一富水性 中等的裂隙水含層,單位涌水量為 0.0699L/m.s。（7）奧陶系灰?guī)r含水層本層鉆孔揭露厚度0.4160.

9、53m, 一般厚度515m。在鉆孔揭露的六、七、八 段中,七段富水性強,灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育極不均均,呈多層狀,垂向變化大,水 平較穩(wěn)定。八段巖溶裂隙發(fā)育,但多被鋁土充填。六段為相對隔水層。本層為富 水性強的裂隙水含水層,單位涌水量為 1.65L/m.s。（二）礦床充水條件本井田煤層埋藏較深, 覆蓋層厚, 水文地質(zhì)條件相對簡單。 本區(qū)初期開采上部煤 層時,水文地質(zhì)類型屬于堅硬裂隙巖層為主的水文地質(zhì)條件中等的礦床； 當開采 下三層煤時,則為以裂隙巖溶巖層為主的水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦床。（ 3）礦井涌水量井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強含水層, 厚度大, 富水性較強； 大青灰?guī)r含水層 厚度56m，為較強含水

10、層；伏青灰?guī)r含水層厚度 3.5m左右，為較強含水層；野 青灰?guī)r含水層含水性差,一般不含水；山西組砂巖含水層厚 7.0m 左右,含水性 弱到中等；上石盒子組細砂巖以上含水層厚度大于 100 m,雖含水性不強，但靜 儲量比較大；第四系砂礫石層最厚 94m，一般5060m,富水性較強。礦井正常 涌水量200m3h。最大320m3/h綜合上述分析,本礦井開采技術(shù)條件是良好的。第三章 采區(qū)工業(yè)和可采儲量一 . 采區(qū)工業(yè)和可采儲量計算1. 10#煤采區(qū)儲量計算10#煤采區(qū)工業(yè)儲量計算：Q1 = S1M1r=2518125X 2.08X 1.4= 733.3（萬噸 ）式中： Q1 地質(zhì)儲量和工業(yè)儲量S1 采

11、區(qū)面積M1 煤層厚度r 煤的容重10#采區(qū)可采儲量計算煤柱損失：采區(qū)邊界留設(shè) 5 米邊界煤柱，斷層靠近采區(qū)側(cè)留 10 米斷層保護煤柱。（邊界周長 為 4885 米，斷層長度為 F2=362.5 米）經(jīng)計算煤柱損失為：4885X 5X 2.08X 1.4+362.5X 10X 2.08X 1.4=81681tZ1 = （Q1-P1）X c=（） X 0.8= 580（萬噸 ）式中： P1 保護工業(yè)場地、井筒、井田邊界、河流、湖泊、建筑物等留設(shè) 的永久煤柱損失量；C 采區(qū)采出率2、11#煤層儲量計算：11#煤的工業(yè)儲量計算： Q2=S2 M2 r=2518125X1.81X 1.4=638（萬噸）

12、11#煤采區(qū)可采儲量計算煤柱損失：采區(qū)邊界留設(shè) 5米邊界煤柱，斷層靠近采區(qū)側(cè)留 10米斷層保護煤柱。兩條上山 間留 20米煤柱，上山一側(cè)各留 20米保護煤柱；（邊界周長為 4885米，斷層長度 為 F2=362.5 米）經(jīng)計算煤柱損失為： 4885X 5X1.81X 1.4+72.5X 10X 1.81X 1.4+60X1185X1.81X 1.4=243897tZ2 =（ Q2-P2）X c=（ 638-24.4）X 0.8=490.88（萬噸）3、12#煤層儲量計算12#煤層工業(yè)儲量計算： Q3=S3 M3 r=2518125X3.5X 1.4=1233.8（萬噸）12#煤采區(qū)可采儲量計算

13、煤柱損失：采區(qū)邊界留設(shè) 5 米邊界煤柱，兩條上山間留 20米煤柱，上山一側(cè)各留 20米保護 煤柱；斷層靠近采區(qū)側(cè)留 10米斷層保護煤柱。（邊界周長為 4885米，傾斜長度 為1185米；斷層長度為F2=362.5米）經(jīng)計算煤柱損失為：4885X 5X 3.5X 1.4+1185X 60X 3.5X1.4+72.5X 10X 3.5X1.4=471625tZ3 =（ Q3-P3）X c=（）X 0.8 =949.3（萬噸）4、采區(qū)可采儲量Z=Z1+Z2+Z3 =580+490.9+949.3 =2020.2（萬噸）第四章 采區(qū)巷道布置、采區(qū)設(shè)計方案比較煤層群采用采區(qū)集中上山的一種聯(lián)合準備方式，

14、在 12#煤層中布置兩條中央集中 上山，三層煤共用一組上山，但不共用區(qū)段集中平巷。優(yōu)缺點：集中軌道與集中運輸巷同標高布置， 有利于巷道間的聯(lián)系， 有利于掘進施工， 有 利于設(shè)備，材料運送和方便行人。巷道布置系統(tǒng)完善可靠，生產(chǎn)靈活性大，可多 工作面同時生產(chǎn)， 生產(chǎn)集中，增產(chǎn)潛力大。 服務(wù)年限長的采區(qū)上山及區(qū)段集中巷 道布置在較穩(wěn)定堅硬的底板巖石中， 較好地克服了礦山壓力大， 巷道維護困難的 問題，實現(xiàn)了沿空掘巷，跨上山開采，減少了煤層自燃的危險。但是巖巷掘進困 難，費用高速度慢。但是由于煤層層間距過大，石門數(shù)量多，巖石工程量大，施 工慢，耗費高。10#煤層和 11#煤層采用煤層群聯(lián)合布置， 12

15、#煤層采用單獨布置，即分別在 11# 煤層和 12#煤層底板下采用雙巖石區(qū)段集中巷（同一標高）采區(qū)巷道布置，該采 區(qū)為聯(lián)合集中布置的雙翼采區(qū)，兩條巖石上山位于走向中央。優(yōu)缺點： 服務(wù)年限長的采區(qū)上山及區(qū)段集中巷道布置在較穩(wěn)定堅硬的底板巖石中， 較好地 克服了礦山壓力大，巷道維護困難的問題，實現(xiàn)了沿空掘巷，跨上山開采，減少 了煤層自燃的危險。但是巖巷掘進困難，費用高速度慢。采用煤層群分組集中采區(qū)聯(lián)合準備， 10#煤層和 11#煤層為 B 組，兩條上山布置 在 11#煤層中， 12#煤層為 A 組，在 12#煤層中單獨布置兩條煤層上山。采區(qū)石 門貫穿各煤層。主要技術(shù)經(jīng)濟比較：由于 11#煤層和 1

16、2#煤層間距較大，所以采用分組集中采區(qū)聯(lián)合準備布置方式 （方 案三）減少了石門工程量。石門基本上都是布置在巖石中，掘進困難，費用高， 速度慢；減少石門掘進費用， 減少掘進時間； 采區(qū)上山沿煤層布置時， 掘進容易、 費用低、速度快，聯(lián)絡(luò)巷道工程量少，生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單。通風距離短，管理環(huán)節(jié) 少。其主要問題是煤層上山受工作面采動影響較大， 生產(chǎn)期間上山的維護比較困 難。改進支護，加大煤柱尺寸可以改善上山維護，但會增加一定的煤炭損失。此 采區(qū)為穩(wěn)定煤層，瓦斯涌出量小，宜采用煤層上山布置。 綜上所述：根據(jù)本采區(qū)的條件，方案三最為合理。二、采區(qū)車場：1、采區(qū)上部車場： 采用逆向平車場的形式。2、采區(qū)中部車場

17、： 采用甩車場。3、采區(qū)下部車場：根據(jù)給定條件，本米區(qū)米用大巷裝車式米區(qū)下部車場。裝車站設(shè)計：大巷采用皮帶運輸。（2）輔助提升車場設(shè)計本采區(qū)采用頂板繞道，繞道車場起坡后跨越大巷，由于煤層傾角為12到15度,為減少下部車場工程量，軌道上山提前下扎角，使起坡角達25度。運輸大巷距上山落平點較近，圍巖條件較好，存車線長，故繞道采用臥式頂板繞道。調(diào) 車方便，但工程量較大。下部平車場雙道起坡斜面線路計算：斜面線路采用 DC615-3-12道岔，a =18 2606”，a=2077mm,b=2723mm.車場雙道中心線間距為S=1300mm。連接半徑取R=12000mm。對稱道岔線路連接長度：Saacot

18、 RtgL=a+ 224=5973豎曲線半徑為：RG=15m （高道豎曲線半徑）；RD=12m （低到豎曲線半徑）。高道坡度iG取11%。低道坡度iD取9%下部平車場雙道起坡斜面線路計算圖：=38.34m式中：h2-運輸大巷軌面至軌道上山軌面垂直距離，根據(jù)經(jīng)驗，取h2=15m；RD 豎曲線半徑，RD=12m；0上山變坡后的坡度，0=25 ；B D-一豎曲線轉(zhuǎn)角。B D=25。軌道上山邊坡點段長度:起坡點位置計算圖1 大巷；2 繞道；3 煤層底板；4變坡后的軌道上山；5大巷中心線大巷中心線至起坡點水平距離:L1= sin 0RDta n%2hiBd sin BL2=（而Li=49.12m式中：h

19、i 運輸大巷中心線軌面水平至軌道上山變坡前軌面延長線的垂 直距離；h仁18m；B煤層傾角；其他符號同前。繞道線路設(shè)計：彎道計算：如圖中：R1、R3取12000,彎道部分軌道中心距仍為1300.則：R2=13300 a 1、a 3 均為 90。K1= 180180=18850&na 13300 3.1416 90K2= 180180=20892c1插入直線段，應(yīng)該大于一個礦車長度(豎曲線低道起坡點至曲線終點) 一般取2s 3m；這里取3m。d= ( Le+nx Lm) -c1-LAB-K1=(4.5m+30X 2m)-3m-0.8m-18.85m=41.85m繞道線路設(shè)計圖如下：2、%51 /一

20、乂JA-Lb丫珂 4丁貝檢繞逼貳年場線路計律圏1一一煤倉e 2運輸上山膠帶機中走域;了一一軌道上山瑚道中心線! 4一一軌道大巷5一一膠帶機大巷N2道岔設(shè)計：采用單開道岔，選用DK618-4-12道岔，a =14 15 a=3472, b=3328,聯(lián)接曲線 半徑為12m。單開道岔平行線路的聯(lián)接長度：aaRtgL5=a+Scot24 =9338C2值計算，因列車已進入車場，列車速度 v控制為1.5m/s, R=12000,2100sgvC2 SB +(100 300) R =1675 3925故取 c2 =4000N3道岔連接點輪廓尺寸n、m值計算：選用 DK618-4-12 道岔，a =14

21、15a=3472, b=3328,聯(lián)接曲線半徑為 R4=15000 回轉(zhuǎn)角 B =S -a =90 -a =75 45。道岔計算圖如下：Oa按 L3 SB+2(100-300)(100SqV2)條件檢查 列車運行速度控制在 2m/s,得：L3 350010150 故 2438210150符合要求第五章：采煤方法及回采工藝一、采煤方法：本采區(qū)可采煤層共分為三層， 結(jié)合前述的煤層地質(zhì)特征， 本采區(qū)采用單一走向長 臂跨落采煤法。二、采煤工藝：( 1 )適于采用綜采工藝的條件就目前煤礦地下開采技術(shù)發(fā)展趨勢看， 趨向于綜采工藝的發(fā)展方向， 它具有高產(chǎn)、 高效、安全，低耗以及勞動條件好，勞動強度小優(yōu)點。但

22、是綜采設(shè)備價格昂貴， 綜采生產(chǎn)優(yōu)勢的發(fā)展有賴于全礦井良好的生產(chǎn)系統(tǒng)， 較好的煤層賦存條件以及較 高的操作和管理水平。 根據(jù)我國綜采生產(chǎn)的經(jīng)驗和目前的技術(shù)水平， 綜采適用于 以下條件：煤層地質(zhì)條件好，構(gòu)造少，上綜采后能很快獲得高產(chǎn)，高效，某些地 質(zhì)條件特殊，但上綜采后仍有把握取得較好的經(jīng)濟效益。(2)適合普采工藝的條件普采設(shè)備價格便宜， 一套普采設(shè)備的投資只相當于一套綜采設(shè)備的四分之一。 普 采對地質(zhì)變化的適應(yīng)性比綜采強， 工作面搬遷容易。 對推進距離短，形狀不規(guī)則， 小斷層和褶曲較發(fā)育的工作面， 綜采的優(yōu)勢難以發(fā)揮， 而采用普采則可以取得較 好的效果。與綜采相比，普采操作技術(shù)較易掌握，組織生產(chǎn)

23、比較容易。因此，普 采是我國中小型礦井發(fā)展采煤機械化的重點。綜上，根據(jù)我礦具體情況，地質(zhì)條件好，煤層傾角小，宜采用綜采工藝。三、采煤工作面作業(yè)規(guī)程的編制本采區(qū)全部采用綜合機械化采煤， 采用三班制，每班 8小時，綜采生產(chǎn)割煤和移 架平行作業(yè)，無須單獨回柱放頂時間， 因此準備班工作量較小， 主要是檢修設(shè)備、 更換易損零部件、前移轉(zhuǎn)載機、縮短輸送機膠帶、回收運輸和回風巷支架、平巷 超前支護等工作。在條件差的綜采面，加固煤壁、扶正支架、整理工作面端頭等 工作也在準備班進行。 但這些工作量可以平行進行， 一般用半個班可以完成， 另 半個班可以進行采煤作業(yè)。因此本采區(qū)采用“兩班半采煤，半班準備”如下圖：綜

24、采面作業(yè)循環(huán)圖示例工作面勞動組織表:序號工種一班二班三班合計1工長11132機組司機33283支架工334104轉(zhuǎn)溜司機11135溜子維護226轉(zhuǎn)載機維護227皮帶及溜子司機22268皮帶及溜子維護669乳化泵司機111310端頭維護5571711機電維護工112412小計17仃306413區(qū)管共4人4第六章采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限9 10 11 12 1314 1517 18 19 20 21 22 23班時移支架采煤機割煤移輸送機設(shè)備檢修12060305090m/I 1111ny t lL I I 勺80 T HPLr L圖例一. 區(qū)段參數(shù)的確定根據(jù)本采區(qū)實際情況，本采區(qū)傾斜長度為1185m

25、,區(qū)段數(shù)目確定為5個，采 煤面斜長確定為210m,區(qū)段平巷留設(shè)保護煤柱寬度為 15m，區(qū)段平巷設(shè)計斷面 為梯形斷面，寬2.5m,高2.2m。則區(qū)段斜長為：210+15+2*2.5=230m。二. 采區(qū)生產(chǎn)能力計算采區(qū)分東西兩翼，兩翼實行同采，即兩個工作面同時開采。10#煤層1、日產(chǎn)量計算A=2NLSMrC=2 X 7X 210X 0.6X 2.08X 1.4X 0.95 =4833t式中：N采煤機日進刀數(shù)；L工作面長度；S截深；M 采高；r煤的容重；C煤的采出率。2、年產(chǎn)量計算A 年=300 A=300X 4833= 1449900 （噸）3、生產(chǎn)能力計算A10=K1K2刀A=0.95X 1.

26、1X 1449900 =1515145t式中：A10采區(qū)生產(chǎn)能力；t/aK1 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，采區(qū)內(nèi)同采兩個工作面，取0.95;采區(qū)內(nèi)同采三個工作面，取 0.9.K2 采區(qū)內(nèi)掘進出煤系數(shù)；取1.1刀A采區(qū)內(nèi)同時回采工作面年產(chǎn)量之和。 11#煤層1 、日產(chǎn)量計算A=2NLSMrC=2X7X210X0.6X1.81X1.4X 0.95=4246t式中：N采煤機日進刀數(shù)；L工作面長度；S截深；M 采高；r煤的容重；C煤的采出率。2、年產(chǎn)量計算A 年=300 A=300X 4246= 1273800（噸）3、生產(chǎn)能力計算A1仁 K1K2 刀 A=0.95X 1.1X 1273800=133112

27、1t式中：A11采區(qū)生產(chǎn)能力；t/aK1 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，采區(qū)內(nèi)同采兩個工作面，取0.95；采區(qū)內(nèi)同采三個工作面，取 0.9.K2 采區(qū)內(nèi)掘進出煤系數(shù)；取1.1 刀A采區(qū)內(nèi)同時回采工作面年產(chǎn)量之和。12#煤 層1、日產(chǎn)量計算A=2NLSMrC=2 X 7X 210X 0.6X 3.5X 1.4X 0.95=8211t式中：N采煤機日進刀數(shù)； L工作面長度； S截深； M 米咼； r煤的容重；C煤的采出率。2、年產(chǎn)量計算A 年=300 A=300 X 8211= 2463300 （噸）3、生產(chǎn)能力計算A12=K1K2刀A=0.95X 1.1X 2463300 =2574148t式中：A12

28、采區(qū)生產(chǎn)能力；t/aK1 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，采區(qū)內(nèi)同采兩個工作面，取0.95；采區(qū)內(nèi)同采三個工作面，取 0.9.K2 采區(qū)內(nèi)掘進出煤系數(shù)；取1.1 刀A采區(qū)內(nèi)同時回采工作面年產(chǎn)量之和。三、采區(qū)生產(chǎn)能力：1515145 13311211423133tA 1o An采區(qū)生產(chǎn)能力=2四、采區(qū)服務(wù)年限：米區(qū)服務(wù)年限=米區(qū)可米儲量X米區(qū)回米率采區(qū)生產(chǎn)能力20202000 0.85=1423133=12年第七章采區(qū)巷道斷面設(shè)計一、巷道斷面選擇原則我國煤礦井下使用的斷面形狀，按其構(gòu)成的輪廓可分為折線形和曲線形兩大類， 前者如矩形、梯形、不規(guī)則型；后者如半圓拱形、圓弧拱形、三心拱形、馬蹄形、 橢圓形和圓形

29、等。巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過圍巖性質(zhì)；巷道的用途及其服務(wù)年限；選用的支架材料和支護方式；巷道的掘進方法和采用的掘進設(shè)備 因素。一般情況下，作用在巷道上的地壓大小和方向，在選擇巷道斷面形狀時起主要作 用。當頂壓和測壓均不大時，可選用梯形或矩形斷面；當頂壓較大，側(cè)壓較小時， 則應(yīng)選用諸如馬蹄形、橢圓形或者圓形等斷面。巷道的用途及所需的服務(wù)年限也是考慮選擇巷道斷面形狀的不可或缺的因素。服務(wù)年限長達幾十年的開拓巷道，采用磚石混凝土和錨噴支護的各種拱形斷面較為 有利；服務(wù)年限十幾年的準備巷道以往多采用梯形斷面， 現(xiàn)在采用錨噴支護和拱 形斷面日益增多；服務(wù)年限短的回采巷道因受采動

30、影響， 須采用具有可縮性金屬 支架的梯形斷面。二、A組煤巷道斷面設(shè)計根據(jù)巷道斷面選擇原則，由于各可采煤層頂?shù)装鍘r性各煤層相差不大， 煤層頂板 一般為粉砂巖和細砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。屬于中等穩(wěn)定頂板（U類頂 板）。本采區(qū)兩條采區(qū)上山均沿煤層布置，巷道兩邊均留有保護煤柱護巷，因此 受才動影響不大，服務(wù)年限長，故采用半圓拱形斷面。區(qū)段平巷布置在煤層中， 所受頂壓和側(cè)壓都不大，且服務(wù)年限短，采用梯形斷面，支護方式采用錨梁網(wǎng)支 護。石門都是布置在巖石中，采用半圓拱形斷面。支護方式均采用錨噴支護。各巷道斷面設(shè)計參數(shù)及斷面圖如下：表 7-1:圍巖類別斷面/ m2設(shè)計掘進尺寸噴射厚度/mm凈周長/m凈

31、設(shè)計 掘進寬度/mm高度/mmn14. 516.44740397012014.52、采區(qū)軌道上山巷道斷面圖及參數(shù):表 7-2:圍巖類別斷面/ m2設(shè)計掘進尺寸噴射厚度/mm凈周長/m凈設(shè)計 掘進寬度/mm高度/mmn14. 516.44740397012014.53、區(qū)段平巷斷面圖及參數(shù):表 7-3:圍巖類別斷面/m2水溝斷面/ m2噴射厚度/mm凈周長/m凈設(shè)計 掘進n8.29.70.115011.7三、B組煤巷道斷面設(shè)計根據(jù)巷道斷面選擇原則，由于各可采煤層頂?shù)装鍘r性各煤層相差不大， 煤層 頂板一般為粉砂巖和細砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖。屬于中等穩(wěn)定頂板（U 類頂板）。本采區(qū)兩條采區(qū)上山均

32、沿煤層布置，巷道兩邊均留有保護煤柱護巷， 因此受才動影響不大，服務(wù)年限長，故采用半圓拱形斷面。區(qū)段平巷布置在煤層 中，所受頂壓和側(cè)壓都不大，且服務(wù)年限短，采用梯形斷面，支護方式采用錨梁 網(wǎng)支護。石門都是布置在巖石中，采用半圓拱形斷面。支護方式均采用錨噴支護。1、采區(qū)膠帶機上山和軌道上山斷面同 A組煤。2、區(qū)段平巷斷面圖及參數(shù)：表 7-4：圍巖類別斷面/m2水溝斷面/ m2噴射厚度/mm凈周長/m凈設(shè)計 掘進n6.88.10.115010.93、主要運輸及回風石門斷面圖及參數(shù):表 7-5:圍巖類別斷面/ m2設(shè)計掘進尺寸噴射厚度/mm凈周長/m凈設(shè)計 掘進寬度/mm高度/mmn14. 516.4

33、4740397012014.5第八章采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備一、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)：由于各煤層均采用綜合機械化采煤，生產(chǎn)系統(tǒng)基本相同，因此根據(jù)綜合機械 化采煤生產(chǎn)系統(tǒng)的要求，各系統(tǒng)運作方式如下：（一）、運煤系統(tǒng)采煤工作面采出的煤經(jīng)刮板輸送機輸送到區(qū)段運輸平巷，在運輸平巷里通過膠帶輸送機輸送至（10#煤層至區(qū)段運輸石門，然后通過溜煤眼進入運輸上山）運輸 上山，然后通過運輸上山輸送至采區(qū)煤倉，然后機車通過運輸大巷運至井底車場 煤倉，最后通過箕斗運送至地面。（）、通風系統(tǒng)采煤工作面所需的新鮮風流，從采區(qū)運輸石門進入，經(jīng)下部車場、軌道上山、中 部車場，分成兩翼經(jīng)平巷、聯(lián)絡(luò)眼、運輸巷到達工作面。從工作面出來的污風，

34、 經(jīng)回風巷，右翼直接進入采區(qū)回風石門，左翼側(cè)需經(jīng)車場繞道進入采區(qū)回風石門。 掘進工作面所需的風流，從軌道上山經(jīng)中部車場分兩翼送至平巷。 在平巷內(nèi)由局 部通風機送往掘進工作面，污風流則從運輸巷經(jīng)運輸上山回入采區(qū)回風石門。采區(qū)絞車房和變電所所需的新鮮風流是由軌道上山直接供給的。（三）、運料和排矸系統(tǒng)運料排矸采用600mm規(guī)矩的礦車和平板車。物料至下部車場經(jīng)軌道上山到上部 車場，然后經(jīng)回風巷送至采煤工作面，區(qū)段回風巷和運輸巷所需物料，自軌道上 山經(jīng)中部車場送入。掘進巷道時所出的煤和矸石，利用礦車從各平巷運出，經(jīng)軌道上山運至下部車場。（四）、供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中央變電所，經(jīng)大巷、采區(qū)運輸石門、下部

35、車場、運輸上山至采 區(qū)變電所。經(jīng)降壓后的低壓電，由低壓電纜分別引向回采和掘進工作面的附近的 配電點以及上山輸送機、絞車房等用電地點。（五八 壓氣和安全用水用電掘進巖巷時所用的壓氣，采掘工作面、平巷以及上山輸送機轉(zhuǎn)載點所需的防塵噴 霧用水，分別由地面或井下壓氣機房和地面儲水池以專用管路送至采區(qū)用氣用水 地點。二、米區(qū)設(shè)備：（一） 10#煤層和11#煤層厚度及地質(zhì)條件差不多，故選用相同設(shè)備。由于10#和11#煤層厚度在1.62.49m范圍內(nèi)，要求采煤機最大采高必須大 于2.49m,最小采高必須小于1.6m；本采區(qū)煤層傾角在1215，煤質(zhì)硬度 中等，因此采煤機選用MG300AW1。主要技術(shù)參數(shù)：表

36、8-1:技術(shù)特征單位數(shù)值米高m1.5 3.0適應(yīng)煤質(zhì)硬度Kg/cm2 或 ff=1 3煤層傾角() 35截深m：630滾筒直徑m1.6牽引方式無鏈牽引力KN360牽引速度m/min06滾筒中心距mm8934機面咼度mm1200臥底量mm225由型號YSKBC-300電功率KW300動臺數(shù)臺1機電壓VM140噴霧火塵方式內(nèi)、外噴霧控頂距mm2455最大不可拆卸件尺寸（長X寬X高）/質(zhì)量mm/t3250 X 1150X 635/8.001總重t34設(shè)計單位上海分院制造廠雞西煤礦機械廠根據(jù)工作面條件及綜采工藝，由采煤機參數(shù)，計算出工作面高峰生產(chǎn)時，每 小時產(chǎn)量為360t/h,因此工作面刮板輸送機選用

37、 SGD-630/180 主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-2：技術(shù)特征單位型號 SGD-630/180出廠長度mr 150小時運量T400鏈速m/s0.95電型號DSB-90動功率kw90 X 2機電壓V1140鏈破斷力KN850外形尺寸（長X寬X高）mm1500 X 630 X 222質(zhì)量Tr 100生產(chǎn)廠商山西煤機廠工作面液壓支架選用ZY2400/10/26技術(shù)參數(shù)如下：表 8-3：技術(shù)特征單位型號 ZY2400/10/26煤層傾角（）卜25支護咼度m1.0 2.6初撐力KN1256工作阻力KN2400支護強度MPa0.45質(zhì)量t8.5支架中心距mm1500橋式轉(zhuǎn)載機 SZB730/40;膠帶輸

38、送機 SSJ800-90破碎機 LPS-1000;移動變電站 KSGZY-630/6;乳化液泵站 MRB125/31.5;水泵 ZBA-6.（二）對12#煤層：由于12#煤層厚度在2.84.23m范圍內(nèi)，要求采煤機最大采高必須大于 4.23m, 最小采高必須小于2.8m;本采區(qū)煤層傾角在1215，煤質(zhì)硬度中等，因此采煤機選用MXA-300/4.5具體參數(shù)如下：表 8-4：技術(shù)特征單位數(shù)值米高m2.3 4.45適應(yīng)煤質(zhì)硬度ff=2 4煤層傾角()0 25截深m656滾筒直徑m2.0牽引方式:液壓、雙牽引、無鏈牽引力KN400牽引速度m/min0 8.5滾筒中心距mm10326機面咼度mm1905

39、臥底量mm185電 動 機型號:DMB-300S功率KW300臺數(shù)臺1電壓VM140噴霧火塵方式內(nèi)、外噴霧控頂距mm2342最大不可拆卸件尺寸（長X寬X高）/質(zhì)量mm/t3605 X 1241 X 450/2.9總重t48.3設(shè)計單位:西安煤礦機械廠制造廠西安煤礦機械廠工作面刮板輸送機選用SGZ-730/320具體參數(shù)如下：表 8-5:技術(shù)特征單位型號 SGZ-730/320出廠長度mr 150小時運量T700鏈速m/s0.95電型號pSBS-80/160動功率kw160X 2機電壓V1140鏈破斷力KN850外形尺寸（長X寬X高）mm1500X 764X 222質(zhì)量Tr 160生產(chǎn)廠商山西煤

40、機廠工作面液壓支架為ZY3500/23/45主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-6：技術(shù)特征單位L 型號 ZY3500/23/45煤層傾角（）:20支護咼度m2.3 4.5初撐力KN2600工作阻力KN3500支護強度MPa0.6 0.76質(zhì)量kgP16000轉(zhuǎn)載機選用橋式轉(zhuǎn)載機SZD-730/90主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-7:技術(shù)特征單位型號 SZD-730/90出廠長度m30小時運量t/h750鏈速m/s1.31電型號DSB-90動功率KW90機電壓V1140質(zhì)量t24.2生產(chǎn)廠家山西煤機廠破碎機選用LPS-1000主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-8:技術(shù)特征單位型號 LPS-1000破碎能力t/h100

41、0進料口寬度mm900進料口高度mm920出料粒度mm150300質(zhì)量tr 14生產(chǎn)廠商西北煤礦機械總廠膠帶輸送機選用SSJ1000/220主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-9：技術(shù)特征單位型號 SSJ100/220輸送量t/h：700輸送長度m1000托輥直徑mmr 108輸送帶寬mm1000儲帶長度m50機尾搭接長度m12機頭外形尺寸（長X寬X高）mm5873 X 2511X 1900質(zhì)量t201移動變電站 KSJZY-630/16;乳化液泵站 MRB250/31.5。（三）米區(qū)上山運輸設(shè)備1、B組煤上山運輸設(shè)備選型：上山膠帶機選型：本采區(qū)同時開采工作面為兩個，單個工作面高峰生產(chǎn)時產(chǎn)量約為:Q =

42、 60vSMr = 60 X 3X 0.6X 2X 1.4 = 302t/h,兩個工作面同時生產(chǎn)高峰生產(chǎn)時產(chǎn)量為604t/h。要求輸送機的小時最大輸送量大于工作面高峰生產(chǎn)時的產(chǎn)量。因此上山膠帶機選擇 SSJ1000/2X 125主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-10:型號輸送量(t/h)帶寬(mm)帶速(m/s)最大 輸送 長度(m)儲帶 長度(m)主電機 功率(kw)傳動滾 筒直徑(mm)托輥直 徑(mm)SSJ1000/2X12563010002.0100050125X 2 630 1082、A組煤上山膠帶機選型：A組煤煤層平均厚度為3.5m，兩條上山沿煤層布置，同時生產(chǎn)工作面?zhèn)€數(shù)為兩 個，單個工作面高峰生產(chǎn)時產(chǎn)量為：Q = 60vSMr = 60 X 3X 0.65X 3.5X 1.4 = 573t兩個工作面同時生產(chǎn)時高峰產(chǎn)量為 573X 2=1146t。要求輸送機的小時最大輸送量 大于工作面高峰生產(chǎn)時的產(chǎn)量。因此，上山膠帶機選擇 SSJ1200/2X 200 主要技術(shù)參數(shù)如下：表 8-11：型號輸送量(t/h)帶寬(mm)帶速(m/s)最大 輸送 長度(m)儲帶 長度(m)主電機 功率(kw)傳動滾 筒直徑(mm)托輥直 徑(mm)SSJ1200/2X 200120012003X 2 830 133第九章采區(qū)主要經(jīng)濟技術(shù)指標一、采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟指標